CN102850734A - 一种高透光、高遮光的pet组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PET的制备技术领域，特别涉及一种高透光、高遮光的PET组合物及其制备方法，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯95~98.7%、硅系光扩散剂1.0~4.4%、润滑剂0.1~0.2%、抗氧化剂0.2~0.4%。本发明的一种高透光、高遮光的PET组合物，其全光线过光率为55%以上，保持PET的高透光率，雾度为82%以上，具备遮光的效果，可广泛应用于制作广告灯用薄膜，保持LED灯的较高的发光效率的同时，极大地降低LED灯的刺眼的眩光。本发明的制备工艺简单，生产成本低，有利于普遍推广应用。

Description

一种高透光、高遮光的PET组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及PET的制备技术领域，特别涉及一种高透光、高遮光的PET组合物及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二酯简称PET，是由对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙二醇为原料制得的热塑性饱和聚酯树脂，为无色透明无定形或不透明结晶型乳白色粉末。PET的相对密度1.37～1.38，熔融温度260℃，玻璃化转变温度80℃，连续使用温度为120℃，可在150℃温度短期使用。PET的拉伸强度71.5MPa，悬臂梁(Izod)缺口冲击强度43J/m，玻璃纤维增强后的拉伸强度可达160MPa，冲击强度70J/m左右。PET具有易于成膜的特性，主要用于抽丝制纤维、挤塑并双轴拉伸制薄膜和薄片、吹塑制饮料瓶等。
PET的透光率较高，可用于生产广告灯用薄膜。广告灯通常采用LED灯，LED灯由于其点光源的发光特性，在应用于照明领域上存在眩目的缺点。
未经改性的PET用于生产广告灯用薄膜时，由于其透光率较高，会裸露LED灯的刺眼的眩光，传统的PET改性技术会导致PET的透光率大大降低，存在发光效率低下的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种高透光、高遮光的PET组合物及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现的。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：
聚对苯二甲酸乙二酯         95~98.7%
硅系光扩散剂               1.0~4.4%
润滑剂                     0.1~0.2%
抗氧化剂                   0.2~0.4%。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：
聚对苯二甲酸乙二酯         96.4~98.7%
硅系光扩散剂               1.0~3.0%
润滑剂                     0.1~0.2%
抗氧化剂                   0.2~0.4%。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：
聚对苯二甲酸乙二酯         96.4~97.8%
硅系光扩散剂               1.8~3.0%
润滑剂                     0.1~0.2%
抗氧化剂                   0.3~0.4%。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：
聚对苯二甲酸乙二酯         97.8~98.7%
硅系光扩散剂               1 ~1.8%
润滑剂                     0.1~0.2%
抗氧化剂                   0.2~0.3%。
其中，所述硅系光扩散剂的粒径为2μm~3μm。硅系光扩散剂的粒径越小，制得的PET组合物的雾度越高，遮光性越高，且对PET产品的冲击性影响越小。选用该粒径范围的硅系光扩散剂，制得的PET组合物的雾度高，遮光性高，且对PET产品的冲击性影响小。
其中，所述硅系光扩散剂为聚甲基硅系球状微粒。
聚甲基硅系球状微粒是一种高效有机硅系光扩散剂，为特种硅树脂球形微粉系列、纯度高、微粒形态控制精细、球度好、粒径均匀、分布窄（2μm~3μm）、含水量低、比重小（1.3）、折射率低，具有高透光率及高扩散率、耐热性出色的特点。
聚甲基硅系球状微粒为外观纯白色、规整，可自由流动球型微粉，折射率为1.43，低于PET的折射率，耐热性大于400℃，异耐热性能出色、分散性好、不黄变。与无机微粉类光扩散剂比较，聚甲基硅系球状微粒具有比重小、分散性好、润滑性佳、拨水性好等优势。与其它有机微粉类光扩散剂比较，聚甲基硅系球状微粒具有折射率低、光扩散效率更高、耐热性尤其突出、色质稳定、不黄变、颗粒微观形态控制更精细、粒径分布窄等显著优势。
聚甲基硅系球状微粒具有优良的光扩散效果，降低眩光感的同时，保持高透光性与高扩散性的良好平衡。
其中，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂KK601中的一种或者两种按任意比例混合的混合物。
其中，所述润滑剂为十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯、硬脂酸镁、乙撑双硬脂酰胺中的一种或者一种以上按任意比例混合的混合物。
十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯的分子式为C59H114O7，分子量为935.53226，沸点为859.3°Cat760mmHg，折射率为1.47，闪光点为213.6℃，密度为0.925g/cm3。
硬脂酸镁的分子式为(C17H35COO)2Mg，别名：十八酸镁，SM100。硬脂酸镁为白色或乳白色的均匀粉末，无味，密度1.07，熔点108-115℃。微溶于水，微溶于热醇及苯，可溶于热乙醇。遇强酸能分解成硬脂酸和相应的镁盐，有吸湿性，无毒，制成的颗粒具有很好的流动性和可压性。
乙撑双硬脂酰胺的分子式为C18H76N2O2，为白色至淡黄色粉末或粒状物，熔点为130-145℃，相对密度为0.98（25℃），闪点为285℃左右，常温下不溶于乙醇、丙酮、四氯化碳等大多数普通溶剂不溶于水，但粉状物在80℃以上具有可湿性。作为润滑剂，不影响塑料的热稳定性、表面外观、色调、薄膜的透明性等。
润滑剂具内润滑和外润滑的作用，其中，内润滑是指润滑剂有利于物料分散均匀，方便后续产品成型和脱模，其中外润滑是指润滑剂便于物料脱模及挤出成型，提高材料的加工性能。
本发明的一种高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为100~200r/min，搅拌时间为2~4min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得高透光、高遮光的PET组合物颗粒。
其中，所述挤出造粒的送料段挤出温度为：180~220℃，塑化段挤出温度为：220~250℃，熔体输送段挤出温度为：220~250℃，机头温度为：220~245℃，挤出造粒加工时的真空度为0.6MPa~0.8MPa。
本发明的有益效果为：本发明的一种高透光、高遮光的PET组合物，其全光线过光率为55%以上，保持PET的高透光率，雾度为82%以上，遮光效果好，可广泛应用于制作广告灯用薄膜，保持LED灯的较高的发光效率的同时，极大地降低LED灯的刺眼的眩光。
本发明的制备工艺简单，生产成本低，有利于普遍推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例1~6对本发明作进一步的说明。
实施例1。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯98.7%、硅系光扩散剂1.0%、润滑剂0.1%、抗氧化剂0.2%。
其中，硅系光扩散剂为粒径为2μm的聚甲基硅系球状微粒，润滑剂为十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯，抗氧化剂为抗氧化剂1010。
本实施例的高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为4min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得高透光、高遮光的PET组合物颗粒。挤出造粒的送料段挤出温度为200℃，塑化段挤出温度为240℃，熔体输送段挤出温度为240℃，机头温度为235℃，挤出造粒加工时的真空度为0.6MPa。
实施例2。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯98.2%、硅系光扩散剂1.5%、润滑剂0.1%、抗氧化剂0.2%。
其中，硅系光扩散剂为粒径为2μm的聚甲基硅系球状微粒，润滑剂为硬脂酸镁（选用龙沙PETS的120P的润滑剂），抗氧化剂由0.1%的抗氧化剂1010和0.1%的抗氧化剂KK601组成。
本实施例的高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为3.5min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得高透光、高遮光的PET组合物颗粒。挤出造粒的送料段挤出温度为220℃，塑化段挤出温度为250℃，熔体输送段挤出温度为250℃，机头温度为245℃，挤出造粒加工时的真空度为0.6MPa。
实施例3。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯97.8%、硅系光扩散剂1.8%、润滑剂0.1%、抗氧化剂0.3%。
其中，硅系光扩散剂为粒径为2.5μm的聚甲基硅系球状微粒，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺（印尼朝阳化学有限公司（印尼CMS）的牌号为HI-LUB  B-50的EBS润滑剂），抗氧化剂为抗氧化剂1010。
本实施例的高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为140r/min，搅拌时间为3min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得高透光、高遮光的PET组合物颗粒。挤出造粒的送料段挤出温度为210℃，塑化段挤出温度为230℃，熔体输送段挤出温度为230℃，机头温度为225℃，挤出造粒加工时的真空度为0.7MPa。
实施例4。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯97.4%、硅系光扩散剂2.0%、润滑剂0.2%、抗氧化剂0.4%。
其中，硅系光扩散剂为粒径为2μm的聚甲基硅系球状微粒，润滑剂由0.1%的十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯和0.1%的乙撑双硬脂酰胺组成，抗氧化剂为抗氧化剂1010。
本实施例的高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为170r/min，搅拌时间为2.5min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得高透光、高遮光的PET组合物颗粒。挤出造粒的送料段挤出温度为200℃，塑化段挤出温度为235℃，熔体输送段挤出温度为235℃，机头温度为230℃，挤出造粒加工时的真空度为0.75MPa。
实施例5。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯97.1%、硅系光扩散剂2.5%、润滑剂0.1%、抗氧化剂0.3%。
其中，硅系光扩散剂为粒径为3μm的聚甲基硅系球状微粒，润滑剂由0.03%的十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯、0.04%的乙撑双硬脂酰胺和0.03%的硬脂酸镁组成，抗氧化剂由0.2%的抗氧化剂1010和0.1%的抗氧化剂KK601组成。
本实施例的高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为2min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得高透光、高遮光的PET组合物颗粒。挤出造粒的送料段挤出温度为190℃，塑化段挤出温度为225℃，熔体输送段挤出温度为225℃，机头温度为220℃，挤出造粒加工时的真空度为0.8MPa。
实施例6。
一种高透光、高遮光的PET组合物，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯96.4%、硅系光扩散剂3%、润滑剂0.2%、抗氧化剂0.4%。
其中，硅系光扩散剂为粒径为3μm的聚甲基硅系球状微粒，润滑剂由0.05%的十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯、0.1%的乙撑双硬脂酰胺和0.05%的硬脂酸镁组成，抗氧化剂由0.2%的抗氧化剂1010和0.2%的抗氧化剂KK601组成。
本实施例的高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为2min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得高透光、高遮光的PET组合物颗粒。挤出造粒的送料段挤出温度为180℃，塑化段挤出温度为220℃，熔体输送段挤出温度为220℃，机头温度为220℃，挤出造粒加工时的真空度为0.8MPa。
对比例1。
一种PET，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯99.7%、润滑剂0.1%、抗氧化剂0.2%。
其中，硅系光扩散剂为粒径为2μm的聚甲基硅系球状微粒，润滑剂为十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯，抗氧化剂为抗氧化剂1010。
本对比例的PET的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为4min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得PET组合物颗粒。挤出造粒的送料段挤出温度为200℃，塑化段挤出温度为240℃，熔体输送段挤出温度为240℃，机头温度为235℃，挤出造粒加工时的真空度为0.6MPa。
对比例2。
一种PET，它由以下重量百分比的原料组成：聚对苯二甲酸乙二酯93.7%、硅系光扩散剂6.0%、润滑剂0.1%、抗氧化剂0.2%。
其中，硅系光扩散剂为粒径为2μm的聚甲基硅系球状微粒，润滑剂为十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯，抗氧化剂为抗氧化剂1010。
本对比例的PET的制备方法，包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为4min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得PET组合物颗粒。挤出造粒的送料段挤出温度为200℃，塑化段挤出温度为240℃，熔体输送段挤出温度为240℃，机头温度为235℃，挤出造粒加工时的真空度为0.6MPa。
实施例1~实施例6及对比例1、对比例2的各组份及其重量百分比如表1。
表1。
Figure 735695DEST_PATH_IMAGE001
。
实施例1~实施例6制成的高透光、高遮光的PET组合物及对比例1、对比例2制成的PET的各项性能测试指标如表2。
表2。
Figure 640065DEST_PATH_IMAGE002
。
对比例1由于未添加硅系光扩散剂，其全光线过光率高达81，透光率高，但是其雾度为12，遮光效果差；对比例2添加重量百分比为6%的硅系光扩散剂，其雾度高达97，遮光效果好，但是全光线过光率仅为40，透光率低。
从实施例1~实施例6的各项性能测试指标可以看出，本发明制得的PET材料具有高透光、高遮光的特性，其全光线过光率为55%以上，保持PET的高透光率，雾度为82%以上，遮光效果好。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种高透光、高遮光的PET组合物，其特征在于：它由以下重量百分比的原料组成：
聚对苯二甲酸乙二酯         95~98.7%
硅系光扩散剂               1.0~4.4%
润滑剂                     0.1~0.2%
抗氧化剂                   0.2~0.4%。
2.根据权利要求1所述的一种高透光、高遮光的PET组合物，其特征在于：它由以下重量百分比的原料组成：
聚对苯二甲酸乙二酯         96.4~98.7%
硅系光扩散剂               1.0~3.0%
润滑剂                     0.1~0.2%
抗氧化剂                   0.2~0.4%。
3.根据权利要求1所述的一种高透光、高遮光的PET组合物，其特征在于：它由以下重量百分比的原料组成：
聚对苯二甲酸乙二酯         96.4~97.8%
硅系光扩散剂               1.8~3.0%
润滑剂                     0.1~0.2%
抗氧化剂                   0.3~0.4%。
4.根据权利要求1所述的一种高透光、高遮光的PET组合物，其特征在于：它由以下重量百分比的原料组成：
聚对苯二甲酸乙二酯         97.8~98.7%
硅系光扩散剂               1 ~1.8%
润滑剂                     0.1~0.2%
抗氧化剂                   0.2~0.3%。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的一种高透光、高遮光的PET组合物，其特征在于：所述硅系光扩散剂的粒径为2μm~3μm。
6.根据权利要求5所述的一种高透光、高遮光的PET组合物，其特征在于：所述硅系光扩散剂为聚甲基硅系球状微粒。
7.根据权利要求1~4任意一项所述的一种高透光、高遮光的PET组合物，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂KK601中的一种或者两种按任意比例混合的混合物。
8.根据权利要求1~4任意一项所述的一种高透光、高遮光的PET组合物，其特征在于：所述润滑剂为十八烷酸-2-（羟甲基)-2-[[(1-氧代十八烷基）氧基]甲基]-1,3-丙二基酯、硬脂酸镁、乙撑双硬脂酰胺中的一种或者一种以上按任意比例混合的混合物。
9.权利要求1-8中任意一项所述的一种高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
第一步：将聚对苯二甲酸乙二酯、硅系光扩散剂、润滑剂、抗氧化剂用高速混拌机混合、搅匀，搅拌速度为100~200r/min，搅拌时间为2~4min；
第二步：将混合均匀的物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，制得高透光、高遮光的PET组合物颗粒。
10.根据权利要求9所述的一种高透光、高遮光的PET组合物的制备方法，其特征在于：所述挤出造粒的送料段挤出温度为：180~220℃，塑化段挤出温度为：220~250℃，熔体输送段挤出温度为：220~250℃，机头温度为：220~245℃，挤出造粒加工时的真空度为0.6MPa~0.8MPa。
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